JP7344376B2 - 切削インサート、切削工具および切削加工物の製造方法 - Google Patents

切削インサート、切削工具および切削加工物の製造方法 Download PDF

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Description

本開示は、切削加工において用いられる切削インサートに関する。
金属などの被削材を旋削加工する際に用いられる切削インサートとして、例えば、特許文献1に記載のスローアウェイチップが知られている。特許文献1に記載のチップは、後挽き加工に用いることができる。該チップは、本体部と、切削部と、を備える。切削部は、すくい面および該すくい面と、交わる複数の逃げ面と、を有する。複数の逃げ面とすくい面とが交わる稜線のうち、第1の稜線に第1の切刃および第2の切刃が形成され、該第1の稜線と交わる第2の稜線には切刃が形成されていない。ここで、第2の稜線は概ね直線形状であり、すくい面と交わって第2の稜線を形成する逃げ面は平らに形成されている。また、第2の稜線は、第1の切刃および第2の切刃の高さ以上に形成されている。
日本国特許公報「特開2012-250296号公報」
近年、切削インサートにおいては高能率化が求められている。そのため、送り速度などの加工条件が厳しくなった場合でも切削加工が可能になるように、切削インサートにおいては高い耐久性が求められている。
本開示の一態様は、切削部の強度を高めて耐久性を上げることができる切削インサートを実現することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る切削インサートは、基体部と、前記基体部から突出するように設けられた切削部と、を備え、前記切削部は、前記突出する方向の先端の側に位置する先端面と、前記基体部から前記先端面にかけて延びた上面と、前記基体部から前記先端面にかけて延び、前記上面と隣り合う第1側面と、前記基体部から前記先端面にかけて延び、前記第1側面の反対側において前記上面と隣り合う第2側面と、前記上面および前記先端面の交わりに位置する第1切刃と、前記上面および前記第1側面の交わりに位置する第2切刃と、前記上面および前記第2側面が交わる稜線と、を有し、前記上面は、前記稜線に沿って延びたブレーカ突起を有し、前記第2側面は、前記先端面の側に位置する第1面領域と、前記第1面領域よりも前記先端面から離れて位置する第2面領域と、を有し、前記第1面領域は凸曲面形状であって、かつ、前記上面の側から見た場合に、前記稜線の前記第1面領域に対応する部分が凸曲線である。
本開示の一態様によれば、切削部の強度を高めて耐久性を上げることができる切削インサートを実現することができる。
実施形態の切削インサートの斜視図である。 図1に示す切削インサートを別の方向から見た斜視図である。 図1に示す切削インサートを図1に示すA1方向から見た上面図である。 図1に示す切削インサートを図1に示すA2方向から見た側面図である。 図1に示す領域B1の拡大図である。 図2に示す領域B2の拡大図である。 図3に示す領域B3の拡大図である。 図1に示す切削インサートの切削部における第2側面および第3稜線の形状のバリエーションを、曲線および傾斜を強調して示す説明図であり、切削部の上面の側より見ている。 図4のA-A線矢視断面図である。 実施形態の切削工具を示す斜視図である。 図10に示す領域B4の拡大図である。 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
以下、本開示の一例である実施形態の切削インサート(以下、単にインサートとも称する)、切削工具および切削加工物の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、インサートおよび切削工具は、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
(1.インサートの概略)
まず、実施形態のインサート1の概略について図1~図4を用いて説明する。図1は、インサート1の斜視図である。図2は、インサート1を別の方向から見た斜視図である。図3は、インサート1を図1に示すA1方向から見た上面図である。図4は、インサート1を図1に示すA2方向から見た側面図である。
図1~図4に示すように、インサート1は、基体部10と、該基体部10から突出するように設けられた切削部20と、を備えている。基体部10は、インサート1を後述するホルダ105(図10、図11参照)に取り付ける際にホルダ105に拘束される部位として用いることができる。切削部20は、後述する切削加工において、加工対象である被削材201(図12~図14参照)と接触する部位であり、切削加工において主たる役割を有する部位である。本例においてインサート1は、2つの切削部20を備えているが、3つ以上の切削部20を備えていてもよく、また、切削部20を1つのみ備えていてもよい。
基体部10の形状は特定の構成に限定されない。例えば、基体部10の形状は、棒形状、多角板形状または多角柱形状の構成であってもよい。本例において基体部10は、図4に示すように、長方形の対向する2つの角を落とした六角板形状である。基体部10は、六角形である第1主面11(図1参照)と、第1主面11の反対側に位置し、同じく六角形である第2主面12(図2参照)と、第1主面11の中央および第2主面12の中央において開口する貫通孔13と、を有している。貫通孔13は、インサート1を後述するホルダ105(図10、図11参照)に固定するために用いられてもよい。例えば、インサート1をホルダ105に取り付ける際において、貫通孔13にネジ107を挿入することによってインサート1をホルダ105に固定することが可能である。
また、本例において基体部10は、上側面14および下側面15を有している。上側面14および下側面15は、それぞれ平らな面であり、インサート1の長手方向に沿って互いに平行に位置している。上側面14および下側面15は、図1、図2に示すように、基体部10における第1主面11および第2主面12の間に位置する側面部分の一部を構成していてもよい。
なお、本明細書において、「平ら」あるいは「平面」との記載は、視認できるレベルの曲面ではないこと、あるいは、視認できるレベルの凹凸を有していないことを意図しており、厳密に平らであることを求めない。そのため、インサート1の製造において不可避な程度の凹凸を許容してもよい。具体的には、50μm程度の表面粗さの凹凸を有してもよい。
基体部10の大きさは特に限定されない。インサート1の長手方向と直交する第1主面11から第2主面12に向かう方向での基体部10の最大幅は、例えば、2.9~4.1mm程度に設定されてもよい。また、基体部10の長手方向での寸法は、例えば、8~20mm程度に設定されてもよい。
2つの切削部20の形状は特定の構成に限定されない。切削部20は、例えば、棒形状、多角板形状又は多角柱形状の構成であってもよい。本例における2つの切削部20の形状は、それぞれ三角形の1つの角を落とした四角板形状である。インサート1における基体部10および切削部20は、別体で形成されていてもよく、また、一体的に形成されていてもよい。
インサート1の長手方向と直交する第1主面11から第2主面12に向かう方向での切削部20の幅は、同方向での基体部10の幅より小さくてもよい。基体部10の幅が相対的に大きい場合には、基体部10の肉厚が確保されるため、インサート1を安定してホルダ105(図10、図11参照)に固定することが可能である。また、切削部20の幅が相対的に小さい場合には、被削材201の切削加工における加工幅の自由度を高めることができる。なお、基体部10および切削部20の幅が上記のように異なる場合には、この幅が異なる部分でインサート1における基体部10および切削部20の領域を区分してもよい。
本例において2つの切削部20は、それぞれ基体部10から外方に向かって突出している。2つの切削部20のうちの一方の切削部20は、基体部10の長手方向の一方の端部から該長手方向に沿って外方に向かって突出している。2つの切削部20のうちの他方の切削部20は、基体部10の長手方向の他方の端部から該長手方向に沿って突出している。2つの切削部20は互いに反対側へと突出している。
インサート1において、2つの切削部20は、貫通孔13の中心軸を基準として回転対称となるように位置していてもよい。本例において2つの切削部20は、互いに反対側に向かって突出し、貫通孔13の中心軸を基準として回転対称となるように位置しており、互いに概ね同様の構成を有している。そのため、以下では、2つの切削部20のうち、図1において、インサート1を基体部10の第1主面11の側から見た場合に右側に向かって突出する切削部20の構成について詳細に説明し、左側に向かって突出するもう一方の切削部20については説明を省略する。
(2.切削部の詳細)
次に、切削部20の詳細について図5~図7を用いて説明する。図5は、図1に示す領域B1の拡大図である。図6は、図2に示す領域B2の拡大図である。図7は、図3に示す領域B3の拡大図である。
図5~図7に示すように、本例において切削部20は、上面21と、先端面22と、第1側面23と、第2側面24と、下面25と、を有している。先端面22は、基体部10から切削部20が突出する方向である先端の側に位置している。
上面21は、基体部10から先端面22にかけて延びており、先端面22と隣り合っている。なお、もう一方の切削部20であれば上面21は、基体部10の下側面15から先端面22にかけて延びている。
第1側面23は、基体部10から先端面22にかけて延びている。より詳細には、第1側面23は、基体部10の第2主面12から先端面22にかけて延びている。もう一方の切削部20においても、第1側面23は、基体部10の第2主面12から先端面22にかけて延びている。第1側面23は、上面21と隣り合い、また、先端面22とも隣り合っている。
第2側面24は、基体部10から先端面22にかけて延びている。より詳細には、第2側面24は、基体部10の第1主面11と隣り合う段差面16から先端面22にかけて延びている。段差面16は、第1主面11から第2主面12に向かう方向に延びる平面である。段差面16は、第1主面11から第2主面12に向かう方向での切削部20の幅が、同方向での基体部10の幅よりも小さい場合に生じる面である。もう一方の切削部20においても、第2側面24は、基体部10の第1主面11と隣り合い、第1主面11から第2主面12に向かう方向に平面をなす段差面から先端面22にかけて延びている。第2側面24は、第1側面23の反対側において上面21と隣り合っている。また、第2側面24は、第1側面23の反対側において先端面22とも隣り合っている。
下面25は、基体部10の下側面15から先端面22にかけて延びている。もう一方の切削部20であれば下面25は、基体部10の上側面14から先端面22にかけて延びている。下面25は、第1側面23、先端面22、および第2側面24を介して上面21と隣り合っている。
また、図5、図6に示すように、本例において先端面22および第1側面23は、それぞれ概ね平面形状である。なお、先端面22および第1側面23は、互いに直接接続されていてもよいが、2つの平面を接続する曲面が先端面22および第1側面23の間に位置していてもよい。これに対し、第2側面24は、図7に示すように、凸曲面形状をなす部分を有しており、第2側面24の形状については後述する。なお、先端面22、第1側面23は、曲面形状であってもよい。
先端面22は、概ね平面形状であれば、1つの平面によって構成されてもよく、また、互いに僅かに傾斜した複数の平面によって構成されてもよい。例えば、図5、図6に示す一例においては、先端面22が2つの平面によって構成されている。同様に、第1側面23についても、1つの平面によって構成されてもよく、また、互いに僅かに傾斜した複数の平面によって構成されてもよい。例えば、図5、図6に示す一例においては、第2側面23が1つの平面によって構成されている。
上面21、先端面22、第1側面23、および第2側面24等、面同士の交わりに稜線が形成される。このうち、上面21および先端面22が交わる稜線を第1稜線R1、上面21および第1側面23が交わる稜線を第2稜線R2、上面21および第2側面24が交わる稜線を第3稜線(稜線)R3とする。つまり、切削部20は、第1稜線R1、第2稜線R2、および第3稜線R3を有している。切削加工のための切刃はこれらの稜線に形成することができ、これらの稜線に位置している。
本例において切削部20は、第1稜線R1に第1切刃C1を有し、第2稜線R2に第2切刃C2を有している。これに対し、第3稜線R3は切刃を有さず、上面21側から見た場合に凸曲線をなす部分を有しており、第3稜線R3の形状については後述する。
第1切刃C1は、第1稜線R1の少なくとも一部に位置している。第1切刃C1は、第1稜線R1の全体に位置していてもよく、また、第1稜線R1の一部のみに位置していてもよい。本例において第1切刃C1は、第1稜線R1の全体に位置している。また、本例において、第1切刃C1は、被削材201(図12~図14参照)に向かって突出したワイパー刃である。第1切刃C1をワイパー刃とすることで、ワイパー刃の効果により、仕上げ面を向上させることができる。ワイパー刃は、さらい刃と言い換えてもよい。
第2切刃C2は、第2稜線R2の少なくとも一部に位置している。第2切刃C2は、第2稜線R2の全体に位置していてもよく、また、第2稜線R2の一部のみに位置していてもよい。本例において第2切刃C2は、第2稜線R2の全体に位置しており、第1切刃C1と接続されている。ただし、先端面22および第1側面23を接続する曲面がこれらの面の間に位置する場合には、この曲面および上面21が交わる稜線を介して第1切刃C1および第2切刃C2が接続されてもよい。このとき、上記の曲面および上面21が交わる稜線が切刃の一部を形成してもよい。
図5、図6に示すように、本例において先端面22および第1側面23は概ね平面形状である。したがって、第1切刃C1および第2切刃C2もそれぞれ概ね直線形状である。
第1切刃C1は、例えば溝入れ加工および突っ切り加工において主に機能する切刃として用いることができる。このとき、第2切刃C2は、第1切刃C1による切削加工を補助する切刃として用いられてもよい。第2切刃C2は、例えば後挽き加工(横送り加工)において主に機能する切刃として用いることができる。このとき、第1切刃C1は、第2切刃C2による切削加工を補助する切刃として用いられてもよい。
先端面22および第1側面23が概ね平面形状である一方で、図5、図6に示すように、上面21は、平面形状ではなく凹凸形状を有している。具体的には、図7に示すように、本例において上面21は、第1傾斜面21aと、第2傾斜面21bと、平らな底面21cと、ブレーカ突起21dと、を有している。
第1傾斜面21aは、第1切刃C1(第1稜線R1)に沿って延び、底面21cに向かって下る傾斜を有している。第2傾斜面21bは、第2切刃C2(第2稜線R2)に沿って延び、底面21cに向かって下る傾斜を有している。図5~図7では、第1傾斜面21aおよび第2傾斜面21bにハッチングを付けて示す。
ブレーカ突起21dは、第3稜線R3に沿って延びており、底面21cから第2側面24に向かって***している。ブレーカ突起21dが第3稜線R3と接続されている場合、第3稜線R3がブレーカ突起21dの上端に位置していると見做してもよい。
ブレーカ突起21dは、第1切刃C1および第2切刃C2において発生して上面21を流れる切屑の進行方向を制御する機能を有している。ブレーカ突起21dに切屑を接触させることによって切屑をカールさせ、切屑の排出性を良好にすることができる。
図6、図7に示すように、本例においてブレーカ突起21dは、上面21の側から見た場合に、第1稜線R1および第2稜線R2の交わる交点に向かって凸形状である。ブレーカ突起21dが上記の形状である場合には、上面21における第2切刃C2で生じる切屑の流れるスペースを確保しつつ、先端の側における上記のブレーカ突起21dの厚みを確保することができる。これにより、インサート1の切屑排出性および耐久性をともに高めることができる。
(3.第2側面および第3稜線の各形状)
次に、図8および図9を用いて、切削部20における第2側面24および第3稜線R3の各形状について説明する。図8は、第2側面24および第3稜線R3の形状のバリエーションを、曲線および傾斜を強調して示す説明図であり、上面21の側より見ている。図9は、図4のA-A線矢視断面図である。
図8の符号1001~符号1004、および図9に示すように、インサート1において、切削部20における第2側面24は、先端面22の側に位置する第1面領域24-1と、第1面領域24-1よりも先端面22から離れて位置する第2面領域24-2と、を有している。このうち、第1面領域24-1は凸曲面形状であって、かつ、上面21の側から見た場合における第3稜線R3の第1面領域24-1に対応する部分が凸曲線である。
第2側面24および第3稜線R3の形状を上記の形状とすることで、例えば、第2側面24が全体的に平面形状であって、かつ、上面21の側から見た場合の第3稜線R3が全体的に直線である場合に比べて、切削部20の厚みを増加させることができる。特に、第1面領域24-1が平面形状であって、かつ、上面21の側から見た場合の第3稜線R3の第1面領域24-1が直線である場合に比べて、切削部20における第1切刃C1のある先端部分の厚みを増加させることができる。
これにより、厚みが増した分、曲げの力に対して強くなるため、インサート1の強度が向上し、撓みにくくなる。その結果、切削部の強度を高めて耐久性を上げることができる切削インサートを実現することができる。また、インサート1が撓みにくくなることから、第1切刃C1のワイパー刃としても機能が安定する。そのため、加工面の面精度が向上する。
これに対し、前述した特許文献1に記載のチップにおいては、第2の稜線は概ね直線形状であり、すくい面との交わりが第2の稜線となる逃げ面が平らに形成されている。そのため、特許文献1に記載のチップにおいては、切削部の強度が不十分になる場合があった。例えば、切削部の幅が基体部の幅に対して小さい場合である。切削部の幅が基体部の幅に対して小さい構成は、切削加工における加工幅の自由度を高めることができるといった利点がある反面、切削部の厚みが薄い分強度が低くなる。上記の構成とすることで、切削加工における加工幅の自由度が高く、かつ、耐久性にも優れたインサートを実現することができる。
ここで、より好ましくは、図8の符号1002に示すように、上面21の側から見た場合に、凸曲線をなす第3稜線R3の第1面領域24-1に対応する部分が、先端面22から離れて基体部10に向かうにしたがって第1側面23に近づく構成とすることである。ここで、上記した「第1側面23に近づく構成」とは、必ずしも第1側面23との間隔が狭くなる構成には限定されない。第3稜線R3の第1面領域24-1に対応する部分が第1側面23に向かって傾斜していればよい。例えば、図8の符号1002に示すように、上面21の側から見た場合に、第3稜線R3の第1面領域24-1に対応する部分の凸曲線は、先端面22との接続部分P1が基体部10の第1主面11を含む仮想平面nに最も近い。そして、接続部分P1から離れて基体部10に向かうにしたがって仮想平面nから離れ第1側面23に近づく。
上記構成とすることで、図8の符号1001に示す凸曲線をなす第3稜線R3の第1面領域24-1に対応する部分が凸曲線である構成に比べて、例えば溝入れ加工および突っ切り加工において、第1面領域24-1が加工面に接触しにくい。そのため、加工面の面精度が向上する。
さらに、図8の符号1003に示すように、上面21の側から見た場合に、第3稜線R3の第2面領域24-2に対応する部分も、先端面22から離れて基体部10に向かうにしたがって第1側面23に近づく構成としてもよい。図8の符号1003に示すように、上面21の側から見た場合に、第3稜線R3の第2面領域24-2に対応する部分の凸曲線は、第1面領域24-1との境界部分P2が基体部10の第1主面11を含む仮想平面nに最も近い。そして、境界部分P2から離れて基体部10に近づくにしたがって仮想平面nから離れ第1側面23に近づく。
上記構成とすることで、図8の符号1002に示す構成に比べて、例えば溝入れ加工および突っ切り加工における加工面に対するクリアランスが確保され易い。そのため、被削材との干渉を防ぎやすい。
さらに、図8の符号1001~符号1003にて示した構成においては、第2面領域24-2が凸曲面形状であって、かつ、上面21の側から見た場合に、第3稜線R3の第2面領域24-2に対応する部分が凸曲線であってもよい。さらに、第1面領域24-1に対応する部分の凸曲線の曲率半径よりも第2面領域24-2に対応する部分の凸曲線の曲率半径が大きい構成としてもよい。図8の符号1003の構成に上記構成を採用した構成を、符号1004に示す。
上記の形状とすることで、図8の符号1003の構成よりも第2面領域24-2に対応する、切削部20の根元の厚みを確保することができるので、図8の符号1003の構成よりもインサート1の強度を向上させることができる。
図8の符号1001~符号1003にて示した構成において、いずれも第1面領域24-1および第2面領域24-2が互いに接続される箇所(言い換えれば、第3稜線R3の、第1面領域24-1に対応する部分および第2面領域24-2に対応する部分が互いに接続される箇所)が、凹形状である。一方、図9にて示した構成において、いずれも第1面領域24-1および第2面領域24-2が互いに接続される箇所が、滑らかに接続されている。すなわち、図9にて示した構成においては、第2側面24における第1面領域24-1および第2面領域24-2によって構成される箇所が全体として凸形状である。この場合には、第2側面24に加わる負荷が、特定の箇所に集中しにくい。そのため、図9にて示した構成は、図8の符号1001~符号1003にて示した構成と比較して耐久性が高い。
また、図8の符号1001~符号1004にて示した構成においては、さらに、第2側面24は、第2面領域24-2よりもさらに先端面22から離れて位置する第3面領域24-3を有し、第3面領域24-3は凹曲面形状であって、かつ、上面21の側から見た場合に、第3稜線R3の第3面領域24-3に対応する部分が凹曲線である構成とすることもできる。図8の符号1001~符号1004に示すように、第3面領域24-3に対応する部分は、基体部10の段差面16と第2側面24との間の接続部分に相当し、第3稜線R3の第3面領域24-3に対応する部分は、上面21の側から見た場合に凹曲線をなす。さらに、図9に示すように、第3面領域24-3は凹曲面形状である。
上記構成とすることで、切削部20の根元のかかる応力を低減して、インサート1を破損し難い構成とすることができる。
また、図8の符号1004の構成と組み合わせる場合に、第3稜線R3において、第3面領域24-3に対応する部分の凹曲線の曲率半径よりも第2面領域24-2に対応する部分の凸曲線の曲率半径が大きい構成とすることもできる。
上記の形状とすることで、切削部20が突出する方向における切削部20の長さを確保しつつ、基体部10における第2主面12の面積を広く確保し易い。そのため、深い溝入れ加工が可能でありつつ、インサート1を安定してホルダ105に固定することが可能である。
(4.インサートの材質等)
インサート1の材質としては、例えば、超硬合金、サーメットおよびセラミックスなどの無機材料が挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、WC(炭化タングステン)-Co、WC-TiC(炭化チタン)-CoおよびWC-TiC-TaC(炭化タンタル)-Coが挙げられる。
ここで、WC、TiCおよびTaCは硬質粒子であり、Coは結合相である。また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。具体的には、サーメットとして、TiC又はTiN(窒化チタン)を主成分とした化合物が挙げられる。インサート1の材質がこれらに限定されないことは言うまでもない。
また、特に図示はしないが、インサート1は、上記の材質を含有する本体およびこの本体を被覆する被覆層を備えた構成であってもよい。被覆層の材質としては、例えば、チタンの炭化物、窒化物、酸化物、炭酸化物、窒酸化物、炭窒化物および炭窒酸化物などが挙げられる。被覆層は、上記の材質のうち1つのみを含有していてもよく、複数を含有していてもよい。また、被覆層は、1つのみの層によって構成されていてもよく、複数の層が積層された構成であってもよい。なお、被覆層の材質は、これらに限定されない。
被覆層は、化学蒸着(CVD)法又は物理蒸着(PVD)法を用いることによって、基体の上に位置させることができる。例えば、貫通孔13の内周面で基体を保持した状態で上記の蒸着法を利用して被覆層を形成する場合には、貫通孔13の内周面を除く基体の表面の全体を覆うように被覆層を位置させることができる。
(5.切削工具)
次に、図10、図11を用いて、実施形態の切削工具101について図面を用いて説明する。図10は、実施形態の切削工具101を示す斜視図である。図11は、図10に示す領域B4の拡大図である。
実施形態の切削工具101は、図10に示すように、先端側にインサート1を備えた棒状体の工具である。切削工具101は、先端側にポケット103を有する棒状体のホルダ105と、ポケット103内に位置する上記のインサート1と、を備えている。
図11に示すように、ポケット103は、インサート1が装着される部分であり、着座面と、該着座面に対して傾斜する拘束側面と、を有している。また、ポケット103は、ホルダ105の先端側において開口している。
インサート1は、切削部20における切刃として用いられる部分、つまり、前述した第1切刃C1および第2切刃C2の少なくとも一部がホルダ105から外方に突出するように装着される。本例では、インサート1をホルダ105に取り付けた際に、基体部10の上側面14がインサート1の上端となり、基体部10の下側面15がインサート1の下端となっている。本例においては、インサート1は、ネジ107によって、ホルダ105に装着されている。
また、ポケット103にインサート1が装着されている状態で、インサート1の基体部10とポケット103とは直接接していてもよく、また、インサート1とポケット103との間にシート等が介在されていてもよい。
ホルダ105の材質としては、鋼、鋳鉄などが用いられる。特に、これらの材質の中で鋼が用いられた場合には、ホルダ105の靱性を高めることができる。
このような切削工具101は、いわゆる旋削加工に用いられ、後挽き加工において用いられることが可能である。しかしながら、後挽き加工に限定されるものではなく、切削工具101は、例えば、内径加工、外径加工および溝入れ加工に用いることもできる。
(6.切削加工物の製造方法)
次に、図12~図15を用いて実施形態の切削加工物の製造方法について説明する。図12~図15は、実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。図12~図15は、インサート1が装着された切削工具101を、切削部20の上面21の側から見た状態である。
切削加工物は、被削材201を切削加工することによって作製される。実施形態における切削加工物の製造方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
(1)被削材201を回転させる工程と、
(2)回転している被削材201に切削工具101を接触させる工程と、
(3)切削工具101を被削材201から離す工程と、を、備えている。
より具体的には、まず、図12に示すように、被削材201を軸O1の周りで回転させると共に、被削材201に切削工具101を相対的に近付ける。次に、図13に示すように、切削工具101における切刃である第1切刃C1および第2切刃C2を被削材201に接触させて、被削材201を切削する。また、図14に示すように、切削工具101における切刃を被削材201に接触させた状態で、切削工具101を回転する被削材201に対して軸O1の軸方向に相対的に移動させて被削材201を切削する。このとき、第2切刃C2が移動方向の前方を向いている。そして、図15に示すように、切削工具101を被削材201から相対的に遠ざける。
図12、図13の例では、軸O1を固定すると共に被削材201を軸O1の周りで回転させた状態で切削工具101を移動させることによって被削材201に近づけている。また、図13、図14の例では、回転している被削材201にインサート1における切刃を接触させることによって被削材201を切削している。また、図15においては、被削材201を回転させた状態で切削工具101を移動させることによって遠ざけている。
なお、実施形態の製造方法における切削加工では、それぞれの工程において、切削工具101を移動させることによって、切削工具101を被削材201に接触させる、あるいは、切削工具101を被削材201から離している。しかしながら、当然ながらこのような形態に限定されない。
例えば、(1)の工程において、被削材201を切削工具101に近づけてもよい。同様に、(3)の工程において、被削材201を切削工具101から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、被削材201を回転させた状態を維持して、被削材201の異なる箇所にインサート1における切刃を接触させる工程を繰り返せばよい。
なお、被削材201の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、又は非鉄金属などが挙げられる。
本開示に係る発明について、諸図面および実施例に基づいて説明してきた。しかし、本開示に係る発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。すなわち、本開示に係る発明は本開示で示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示に係る発明の技術的範囲に含まれる。つまり、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。また、これらの変形または修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。
1 切削インサート
10 基体部
11 第1主面
12 第2主面
13 貫通孔
14 上側面
15 下側面
16 段差面
20 切削部
21 上面
21a 第1傾斜面
21b 第2傾斜面
21c 底面
21d ブレーカ突起
22 先端面
23 第1側面
24 第2側面
24-1 第1面領域
24-2 第2面領域
24-3 第3面領域
25 下面
101 切削工具
103 ポケット
105 ホルダ
107 ネジ
201 被削材
1001、1002、1003、1004 符号
C1 第1切刃
C2 第2切刃
O1 軸
n 仮想平面
P1 接続部分
P2 境界部分
R1 第1稜線
R2 第2稜線
R3 第3稜線

Claims (8)

  1. 基体部と、
    前記基体部から突出するように設けられた切削部と、を備え、
    前記切削部は、
    前記突出する方向の先端の側に位置する先端面と、
    前記基体部から前記先端面にかけて延びた上面と、
    前記基体部から前記先端面にかけて延び、前記上面と隣り合う第1側面と、
    前記基体部から前記先端面にかけて延び、前記第1側面の反対側において前記上面と隣り合う第2側面と、
    前記上面および前記先端面の交わりに位置する第1切刃と、
    前記上面および前記第1側面の交わりに位置する第2切刃と、を有し、
    前記上面および前記第2側面が交わる稜線と、を有し、
    前記上面は、前記稜線に沿って延びたブレーカ突起を有し、
    前記第2側面は、
    前記先端面の側に位置する第1面領域と、
    前記第1面領域よりも前記先端面から離れて位置する第2面領域と、を有し、
    前記第1面領域は凸曲面形状であって、かつ、前記上面の側から見た場合に、前記稜線の前記第1面領域に対応する部分が凸曲線である、切削インサート。
  2. 前記上面の側から見た場合に、凸曲線をなす前記稜線の前記第1面領域に対応する部分が、前記先端面から離れて前記基体部に向かうにしたがって前記第1側面に近づく、請求項1に記載の切削インサート。
  3. 前記上面の側から見た場合に、前記稜線の前記第2面領域に対応する部分が、前記先端面から離れて前記基体部に向かうにしたがって前記第1側面に近づく、請求項2に記載の切削インサート。
  4. 前記第2面領域が凸曲面形状であって、かつ、前記上面の側から見た場合における前記稜線の前記第2面領域に対応する部分が凸曲線であり、
    前記稜線において、前記第1面領域に対応する部分の凸曲線の曲率半径よりも前記第2面領域に対応する部分の凸曲線の曲率半径が大きい、請求項1から3の何れか1項に記載の切削インサート。
  5. 前記第2側面は、前記第2面領域よりもさらに前記先端面から離れて位置する第3面領域を有し、
    前記第3面領域は凹曲面形状であって、かつ、前記上面の側から見た場合に、前記稜線の前記第3面領域に対応する部分が凹曲線である、請求項1から4の何れか1項に記載の切削インサート。
  6. 前記第2側面は、前記第2面領域よりもさらに前記先端面から離れて位置する第3面領域を有し、
    前記第3面領域は凹曲面形状であって、かつ、前記上面の側から見た場合に、前記稜線の前記第3面領域に対応する部分が凹曲線であり、
    前記稜線において、前記第3面領域に対応する部分の凹曲線の曲率半径よりも前記第2面領域に対応する部分の凸曲線の曲率半径が大きい、請求項4に記載の切削インサート。
  7. 先端側に位置するポケットを有するホルダと、
    前記ポケット内に位置する、請求項1から6の何れか1項に記載の切削インサートと、を有する切削工具。
  8. 被削材を回転させる工程と、
    回転している前記被削材に請求項7に記載の切削工具を接触させる工程と、
    前記切削工具を前記被削材から離す工程と、を備えた切削加工物の製造方法。
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